JP5375532B2 - 集積光源、プロジェクタ装置、及びモバイル機器 - Google Patents

Description

本発明は、光源を集積化した集積光源、該集積光源からのレーザ光をスクリーン上へ投影する光学系を有するプロジェクタ装置、及び、該プロジェクタ装置を搭載したモバイル機器に関する。

近年、半導体レーザとＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）駆動の走査ミラーを同期させて駆動し、２次元画像を再生する超小型プロジェクタの開発が進んでいる。ＲＧＢの各々の色に対応する波長を有する半導体レーザから出射するレーザ光を、各々コリメートし、ダイクロイックミラーや偏光反射ミラーなど、光路を合成する合成手段を用いて光軸を一致させた後、ＭＥＭＳミラーによって２次元的にレーザ光を走査し、半導体レーザの強度変調と同期させることにより２次元画像を再生している。

小型の半導体レーザとＭＥＭＳ駆動の走査ミラーを用いることで小型プロジェクタの集積光源としてはかなり小さいものとなってきている。ところが、こうした小型プロジェクタを携帯電話などのモバイル機器へ搭載する場合には、さらなる小型化が要求される。携帯電話に搭載する小型プロジェクタにおいても画質を損なうことなく、小型化することが必要とされている。

さらなる集積化を実現する方策としては、ハウジング・ホルダ・合成手段をより小型化して集積化することが考えられる。

また、小型化に加えて低消費電力であり、かつ明るい画像を投影できることが望まれており、そのために半導体レーザからのレーザ光をスクリーンに到達させる光利用効率を高くすることが要求されている。半導体レーザの光利用効率を向上させるには、レーザ光をコリメートする構成が重要であり、特許文献１では単レンズでコリメートする構成が示されている。単レンズでコリメートする構成を用いて半導体レーザを３個集積した集積光源の配置図の一例を図１２（ａ）に示す。半導体レーザｋ１０〜ｋ１２の出射光を、各々レンズｅ１０〜ｅ１２を用いて集光し、ダイクロイックプリズムｄ１０からｄ１２を用いて光軸を合わせつつ光路を合成してレーザ光ｂ１０を生成している。かかる集積光源において、光利用効率を向上させる方策として、図１２（ｂ）に示す光学系を採用できる。図（ｂ）は、図１２（ａ）の光学系のレンズのＮＡを保ったまま、レンズのパワーを強くしたものである。かかる対応を図ることで、光学系を小型化しつつ光利用効率を向上させることができる。

特開２００５−１５７１１１号公報

合成手段を小さくすることで、集積光源の小型化を達成しようとすると、製造時の取り扱いが難しくなり、走査ミラー面の傾き誤差が残ってしまう。この誤差残りによって各色のレーザ光間に光軸の傾きが生じる。かかる光軸の傾きが原因となり、レーザ光がスクリーンへ届いた際に各色が分離され画質を劣化させてしまう。さらに、レーザ光の光束と同程度に合成手段を小さくすると、誤差残りによって合成手段のエッジで光束がけられ、回折の影響を受けてスクリーン上でスポットが大きくなってしまい、画像の解像度を劣化させてしまう。

パワーの強い単レンズを用いてコリメートすることで、半導体レーザの光利用効率を高く保ちつつレンズ径を小さくし、より集積化させようとすると、レーザ光源とスクリーンのスポットとの倍率が上がり、スポット径が大きくなり画像の解像度を劣化させてしまう。

本発明は、画像の解像度を劣化させず、小型化かつ、高い光利用効率を実現する集積光源、該集積光源を用いたプロジェクタ装置、及び該集積光源を用いたモバイル機器を提供することを目的とする。

前述の目的は、下記に記載する発明により達成される。

１．第１のレーザ光を発する第１のレーザ光源と、
第２のレーザ光を発する第２のレーザ光源と、
第３のレーザ光を発する第３のレーザ光源と、
前記第１〜第３のレーザ光源の各々に対応して設けられ、各レーザ光を第１集光位置へ集光する各第１レンズと、
前記各第１レンズからそれぞれ射出されたレーザ光のうち、前記第１のレーザ光と前記第２のレーザ光とを合成して第１の合成光を形成する第１の合成手段と、
前記第１の合成手段より光路下流位置に配置され、前記第１の合成光と前記第１レンズから射出された前記第３のレーザ光とを合成して第２の合成光を形成する第２の合成手段と、
を備え、
前記第１の合成手段及び前記第２の合成手段は、前記第１集光位置が前記第２の合成手段内位置又は前記第２の合成手段より射出した光路下流位置となるように配置され、
さらに、前記第１集光位置から発散するレーザ光をコリメートする第２レンズを有することを特徴とする集積光源。

２．前記第１〜第３のレーザ光源は、ベアチップ状の半導体レーザ光源であり、パッケージ内部に実装されていることを特徴とする前記１に記載の集積光源。

３．前記第１〜第３のレーザ光源は、赤色、青色、緑色に相当する波長を各々有する３つのレーザ光源であることを特徴とする前記１または２に記載の集積光源。

４．少なくとも一つの前記第１レンズと前記第２レンズの間に光源からの光を透過し、回転可能に構成された平板を少なくとも一つ有することを特徴とする前記１から３の何れか一項に記載の集積光源。

５．所定の径を有し、前記第１集光位置に配置された開口を有することを特徴とする前記１から４の何れか一項に記載の集積光源。

６．パッケージ内に封止されていることを特徴とする前記１から５の何れか一項に記載の集積光源。

７．前記第１〜第３のレーザ光源は、出射開口を同一方向に向けて配置されていることを特徴とする前記１から５の何れか一項に記載の集積光源。

８．前記１から７の何れか一項に記載の集積光源を用いることを特徴とするプロジェクタ装置。

９．前記８に記載のプロジェクタ装置を用いることを特徴とするモバイル機器。

画像の解像度を劣化させず、小型化かつ、高い光利用効率を実現する集積光源、該集積光源を用いたプロジェクタ装置、及び該集積光源を用いたモバイル機器を提供できる。

本実施形態にかかる集積光源ＬＮの光学系の配置図である。 ダイクロイックプリズムｄが傾斜した際の第２の集光位置ｆの位置を説明する模式図である。 第１の集光位置ｆ１を、空気中に設定した場合の光学系の配置図である。 半導体レーザベアチップｋ１からのレーザ光を、ダイクロイックプリズムｄ１を透過させ、半導体レーザベアチップｋ１，ｋ２からのレーザ光を反射させる構成を示す配置図である。 図４の光学系において、半導体レーザベアチップｋ１の代わりに波長変換型レーザ光源ＳＬを採用した構成を示す配置図である。 平行平板ｓ１〜ｓ３を設けられた光学系の配置図である。 図７（ａ）は、平行平板ｓを用いてレーザ光をシフトさせる模式図である。図７（ｂ）は、ウェッジｗを用いてレーザ光をシフトさせる模式図である。 図８（ａ）は、ダイクロイックプリズムｄ４を側面側である図中のｚ方向から見た概要図であり、図８（ｂ）は、ダイクロイックプリズムｄ４を上面側である図中のｘ方向から見た概要図である。 図９（ａ）は、パッケージの上面概要図、図９（ｂ）は、斜視概要図である。 本実施形態にかかる集積光源ＬＮを搭載したプロジェクタ装置ＬＵがスクリーンＳＣに映像を投射する様子を示す概要図である。 画像入力機能付きデジタル機器の一例である携帯端末ＣＵのブロック図である。 単レンズでコリメートする構成を用いて半導体レーザを３個集積した集積光源ＬＮの配置図の一例である。

以下に本発明の実施形態を図面により説明するが、本発明は以下に説明する実施形態に限られるものではない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

図１に本実施形態にかかる集積光源ＬＮの光学系の配置を示す。１つのパッケージＰ内に、複数のレーザ光源、例えば各々緑色（Ｇ）・青色（Ｂ）・赤色（Ｒ）に相当する波長を有する半導体レーザ光源であり、ベアチップ状をなす半導体レーザベアチップｋ１〜ｋ３が実装されている。

各光源側を上流とするとき上流側から順に第１レンズＬ１〜Ｌ３、光路の合成手段であるキューブタイプのダイクロイックプリズムｄ１〜ｄ３、第２レンズｅ１の順に配置されている。ここで、ダイクロイックプリズムの代わりに、板状のダイクロイックミラーを用いてもよい。

半導体レーザベアチップｋ１〜ｋ１の出射光を、各々第１レンズＬ１〜Ｌ３を用いて共通の集光位置ｆ１（第１の集光位置）に集光され、ダイクロイックプリズムｄ１〜ｄ３を用いて光軸を合わせられ、光路が合成されてレーザ光ｂ１が生成され、コリメートされる。コリメートされたレーザ光はスクリーン上へ投射され画像を形成する。画像を形成するには、レーザ光が集光されていることが好ましい。従って、本実施形態におけるコリメートとは、無限遠からスクリーン上までの間の各点へ集光させるものも含むものとし、以後、第２の集光位置ｆ２に集光するとして説明する。

図１の光学系によれば、第１レンズＬ１〜Ｌ３を用いて、各ダイクロイックプリズムｄに向けてレーザ光を集光するので、図１２（ａ），（ｂ）に示した光学系に比べて、各ダイクロイックプリズムｄ内を通過するレーザ光の光径を小さくできる。従って、従来に比べて、より小さいダイクロイックプリズムｄを採用することができることから、小型化された集積光源ＬＮを実現することができる。

また、第１の集光位置ｆ１と第２の集光位置ｆ２とは、第２レンズｅ１を介して共役関係にあるため、合成手段であるダイクロイックプリズムｄの調整誤差残りによる反射面の傾きによるスクリーン上でのスポットのずれを軽減することができ、色再現のよい画像を提供することができる。

より詳細には、図２に示す通りである。図２は、ダイクロイックプリズムｄが傾斜した際の第２の集光位置ｆの位置を説明する模式図である。図２に示すように、理想位置に配置された実線で描かれたダイクロイックプリズムｄが点線の位置に傾斜し、レーザ光ｂ１の進行方向が傾斜したとしても、第２レンズｅ１を通過することで、傾斜した進行方向が引き戻され、スクリーン上のレーザ光ｂ１の位置である第２の集光位置ｆ２の位置と、目標位置とのずれが小さくなる。

表１に光源からスクリーンまでの間隔とビーム径（ビームウェスト）の関係を示す。レーザ光をｚ方向に進行するものとする。表中のＢは、発光点からの距離を示す。ｗ＿ｘはｘ方向の直径、ｗ＿ｙはｙ方向の直径を表す。６４０ｎｍの波長で想定される半導体レーザベアチップの出射端面に、直交軸方向に１μｍと１．５μｍのビームウェストの発光点があるとして、ガウスビームの伝播を計算した（ただし、レンズの厚みは考慮していない）。第１レンズＬの焦点距離は１．４５ｍｍであり、第１レンズＬから集光位置までの距離を８ｍｍとしている。また第２レンズの焦点距離は１３ｍｍであり、また第２レンズから５１０ｍｍ先へフォーカスしている。第１レンズＬの集光位置焦点前後では７２０μｍ程度とビーム径を細くすることができている。

図１で示した実施形態にかかる光学系においては、第１の集光位置ｆ１は、ダイクロイックプリズムｄの中に存在するとした。第１の集光位置ｆ１を、どの場所に設定するかは、光学系の設計次第であり、ダイクロイックプリズムｄの中ではなく、空気中に設定することも可能である。第１の集光位置ｆ１を、空気中に設定した場合の光学系の例を図３に示す。図３では、第１の集光位置に開口ａが配置されている。また、半導体レーザベアチップｋ３からのレーザ光の進行方向を９０度曲げてダイクロイックプリズムｄ１，ｄ２に合成する機能には、ミラーＭ１を用いた。

開口ａを設け、半導体レーザベアチップｋ１〜ｋ３のレーザ光を開口ａの位置に位置決め調整することで、第１の集光位置に半導体レーザベアチップｋ１〜ｋ３のレーザ光を正確に位置決めすることができる。また、半導体レーザベアチップｋ１〜ｋ３のレーザ光には、サテライト光等のノイズ光が含まれる場合や、半導体レーザベアチップｋ１〜ｋ３からのレーザ光がゴースト光などの意図しない光を発生させる場合もあるが、第１の集光位置ｆ１に開口ａを配置することで、かかる不要な光を遮蔽することができ、画像品質の劣化を防ぐ。

図４は、半導体レーザベアチップｋ１からのレーザ光を、ダイクロイックプリズムｄ１を透過させ、半導体レーザベアチップｋ１，ｋ２からのレーザ光を反射させる構成を示す。半導体レーザベアチップｋ１からのレーザ光を、ダイクロイックプリズムｄ１を透過させることで、ダイクロイックプリズムｄ１の配置が光学系の性能に与える影響を減じることができる。

また、ダイクロイックプリズムｄ１に入射する半導体レーザベアチップｋ２，ｋ３からのレーザ光の進行方向をダイクロイックプリズムｄ１の回転調整等で適切に調整することができる。

図５は図４の光学系において、半導体レーザベアチップｋ１の代わりに波長変換型レーザ光源ＳＬを採用した構成を示す。波長変換型レーザ光源ＳＬとは、レーザ光の波長を整数分の一の長さ等の波長に変換する波長変換素子を搭載したレーザ光源である。代表的な波長変換型レーザ光源ＳＬとして基本波長の長さを半分に変換する波長変換素子である第２高調波発生素子を搭載した波長変換型レーザ光源がある（例えば、特開平５−２７２８８号公報参照）。図５においては、半導体レーザベアチップｋ１の代わりに、半導体レーザベアチップｋ４、半導体レーザベアチップｋ４からのレーザ光を集光するレンズｅ５、集光されたレーザ光が入射され第２高調波に波長変換する第２高調波発生素子ＳＨＧを有している。半導体レーザベアチップｋ４のレーザ光の波長は約１０６０ｎｍ、第２高調波の波長は約５３０ｎｍのグリーン光である。

なお、図３〜図５で示した集積光源ＬＮにおいては、半導体レーザベアチップは、レーザ光の出射開口が同一方向になるように、すなわち射出方向が同一方向になるように配置されている。同じ方向へ光を射出することで光学部品の配置が余分なスペースを発生しないようにでき、より集積化できる。かかる小型化された集積光源ＬＮを用いることによって超小型プロジェクタ及び、超小型プロジェクタを備えたモバイル機器を提供することができる。

次いで、集積光源ＬＮの組立調整について説明する。集積光源ＬＮをプロジェクタ用の光源として用いて、スクリーン上において色ずれのない画像を再生するには、本実施形態の集積光源ＬＮの半導体レーザベアチップｋからのレーザ光がスクリーン上に到達する際に、レーザ光の光軸の傾きによって生じる位置ずれ量と、光軸のシフトによって生じる位置ずれ量とを一致させることが重要である。

光軸のシフトについては、第１レンズＬをシフトさせることで各々の光軸の傾きを調整することができる。しかし、光軸のシフト方向の調整を、半導体レーザベアチップｋをシフトさせることで実施することは、半導体レーザベアチップｋが小さいがゆえに難しい。また、ダイクロイックプリズムｄをシフトさせることで、１軸方向のシフト調整が可能であるが、２軸方向に光軸をシフトするのは難しい。そこで、第２レンズＬと少なくとも一つの第１レンズＬの間に平行平板を設けて、光軸をシフトさせる。図６は平行平板ｓ１〜ｓ３を設けられた光学系の配置図である。平行平板ｓ１は、ダイクロイックプリズムｄ１と開口ａの間に、平行平板ｓ２は、ダイクロイックプリズムｄ１，ｄ２の間に、平行平板ｓ３は、ダイクロイックプリズムｄ２と第１レンズＬ３の間に配置する。

平行平板ｓをｙｚ平面内で回転させることで、光軸をｙ方向にシフトさせることができる。図７（ａ）は、平行平板を用いてレーザ光をシフトさせる模式図である。より詳細には、図７（ａ）で示すように、レーザ光ｂ１は、平行平板ｓ側における屈折角が空気側における屈折角より小さいために、光軸がシフト量ｒをもってシフトする。シフト量ｒは平行平板の屈折率と厚みに依存することとなる。

なお、平行平板ｓを、ｚ軸を中心に９０度回転させ、ｘｚ面内で回転させれば、ｘ方向にシフトさせることが可能である。

表２に、屈折率１．５、厚み０．５ｍｍの平行平板を４５度傾けた場合の光軸のシフト量の計算結果を示す。表２では、異なる二つの入射角度の場合の、光軸のシフト量の計算結果が示されている。入射角度、すなわち平行平板の光軸に対する傾きによって、光軸のシフト量を変化させることができる。

このように、第２レンズＬと少なくとも一つの第１レンズＬの間に、各光軸毎に配置した平行平板の光軸に対する角度を所定の値に設定することで、ダイクロイックプリズムｄを透過したレーザ光のシフト調整を行うことができる。

第１レンズＬによる光軸の傾き調整と合わせることでスクリーンの位置によらず色ずれの少ない画像を再生できるプロジェクタを提供することができる。

また、フォーカス方向の調整についても平板を１枚あるいは場合によっては２枚用いることで同様に容易に調整することができる。すなわち、第１レンズＬと第２レンズｅ１との間の光路長を変化させることでフォーカス調整する。具体的には平行平板を回転させ、その透過厚みを調整することで空気換算長（光路長）を変えることができる。しかし、１枚の平行平板でこの目的を達成できない場合がある。すなわち、目的とする光路長分の傾きをとると光軸のシフトが大きくなる場合がある。かかる場合には２枚の平行平板で各々光軸のシフト方向をキャンセルさせる向きに回転させるとフォーカス調整が可能である。

また、平行平板の代わりに平行な空気間隔を用いることも可能である。図７（ｂ）は、ウェッジを用いてレーザ光をシフトさせる模式図である。具体的には、図７（ｂ）に示すように、ウェッジｗを２枚向かい合わせに配置し、光軸を入射面に対して垂直にしてレーザ光を入射させる。そして、ウェッジｗを光軸に対して垂直方向にシフトさせて、空気間隔すなわち光軸が傾いた領域を調節し、光軸をシフトさせる。また、空気間隔を変えずにウェッジｗを矢印ａｒの方向へシフトさせることで、ウェッジｗを透過する厚みが変化し、第１レンズＬと第２レンズｅ１との間の距離が変わる。つまり、フォーカス調整が可能である。

さらには、図８に示すダイクロイックプリズムｄ４を有する構成を採用することで部品点数を減らすことができる。図８（ａ）は、ダイクロイックプリズムｄ４を側面側である図中のｚ方向から見た概要図であり、図８（ｂ）は、ダイクロイックプリズムｄ４を上面側である図中のｘ方向から見た概要図である。図８に示す構成とすることで、矢印方向のダイクロイックプリズムｄのシフト、またはウェッジのシフトによって、任意の方向へ光軸をシフトできる。フォーカス方向については前述の通りである。

次いで、開口ａを調整の対象として実施するレーザ光の調整について説明する。前述のように、平行平板ｓ、ウェッジｗを用いて光軸をシフトさせ、開口ａからのもれるレーザ光の光強度を測定し、レーザ光の光強度が最大になるように、平行平板ｓやウェッジｗを調整することで正確な位置調整を実施できる。

具体的には、以下の手順で調整を実施する。最初に、半導体レーザベアチップｋを所定の位置へ配置する。次いで第１レンズを光軸に垂直な面内でシフトさせて、レーザ光の光軸の傾きを調整する。ダイクロイックプリズムｄを配置し、備えつけられた開口ａへ光を向かわせ、開口ａからのもれ光の光強度を図示しない光強度測定器を用いて測定しつつ、光軸のシフト調整を上述の手法によって実施する。最後に第２の集光位置にてレーザビームスポットを検出し、フォーカス調整をする。ここでフォーカス調整とシフト調整は同時に調整する等、複合的にすることも可能である。

かかる調整によって図９に示すようなパッケージの調整が完成する。図９はパッケージの概要図である、図９（ａ）は、パッケージの上面概要図、図９（ｂ）は、斜視概要図である。パッケージＰにはレーザ光を出射させる窓ＬＷが備えられている。窓ＬＷはレーザ光を高透過率で透過するガラス材料の採用が好ましい。第１レンズＬ１〜Ｌ３は、各々鏡枠ｃ１〜ｃ３に保持されている。パッケージの大きさは、典型的には１９×１５×５ｍｍ程度と小さくなる。

パッケージＰ内は窒素等の雰囲気で封止されている。封止することによってダストの混入を防ぎ、またダストによる散乱光を抑え画像品質を向上することができる。

図１０は、本実施形態にかかる集積光源ＬＮを搭載したプロジェクタ装置ＬＵがスクリーンＳＣに映像を投射する様子を示す概要図である。プロジェクタ装置ＬＵは集積光源ＬＮ、２次元走査ミラーＳＲ、を含む。

このプロジェクタ装置ＬＵでは、スクリーンＳＣに向けて照射される光線のラスター走査ＲＳを行うことにより、スクリーンＳＣへの２次元画像の表示が可能となっている。このラスター走査ＲＳでは、例えば左上端における開始位置Ｑａから、右下端における終了位置Ｑｂまで、レーザ光が水平方向に往復走査されつつ垂直方向に連続的に走査されて、１画面分（１回）の画像表示が完了する。

図１１は、画像入力機能付きデジタル機器の一例である携帯端末ＣＵのブロック図である。図１１の携帯端末ＣＵに搭載されているプロジェクタ装置ＬＵは、集積光源ＬＮ、２次元走査ミラーＳＲ、を含む。

集積光源ＬＮは、２次元走査ミラーＳＲと同期し２次元の画像を再生するパルス信号を発する。従って、プロジェクタ装置ＬＵは２次元走査ミラーＳＲを介して２次元の画像を再生する。

なお、このようなプロジェクタ装置ＬＵが画像出力機能付きの携帯端末ＣＵに搭載される場合、通常、携帯端末ＣＵのボディ内部にプロジェクタ装置ＬＵが配置される。ただし、携帯端末ＣＵがプロジェクタ機能を発揮する場合には、プロジェクタ装置ＬＵが必要に応じた形態になる。例えば、ユニット化したプロジェクタ装置ＬＵが、携帯端末ＣＵの本体に対して着脱自在または回動自在になっていてもよい。

ところで、携帯端末ＣＵは、プロジェクタ装置ＬＵの他に、信号処理部１、制御部２、メモリ３、及び操作部４を含む。

信号処理部１は、メモリ３内部の画像信号に対して、例えば、プロジェクタ再生時の画像歪を補正する画像処理及び画像圧縮処理を必要に応じて施す。そして、処理の施された信号は、制御部２へ伝えられる。

制御部２は、マイクロコンピュータであり、伝えられた画像信号と２次元走査ミラーＳＲの同期の制御等画像再生に必用な処理を集中的に行う。例えば、制御部２は、メモリ３内部に保存された静止画再生及び動画再生のうちの少なくとも一方を行うように、プロジェクタ装置ＬＵを制御する。

操作部４は、操作ボタン（例えば再生ボタン）、操作ダイヤル（例えばプロジェクタ画像再生し、通信相手と同じ画像を見ながら通信するモードダイヤル）等の操作部材を含む部分であり、操作者の操作入力した情報を制御部２に伝達する。

以上のように、本発明によれば、複数のレーザ光源と、複数のレーザ光源の各々に対応して設けられ、レーザ光を第１集光位置へ集光する第１レンズと、各々の第１レンズからの出射光を合成する合成手段と、第１集光位置から発散するレーザ光をコリメートする第２のレンズと、を有しているので、画像の解像度を劣化させず、高光利用効率を達成しつつ、小型化された集積光源を実現することができる。

また、本発明によれば、複数のレーザ光源は、ベアチップ状の半導体レーザ光源であり、パッケージ内部に実装されていることで、パッケージ内に複数の小さなベアチップの半導体レーザを近接させて配置できるので、光学系を小さく集積化させることができる。

また、本発明によれば、複数のレーザ光源は、赤色、青色、緑色に相当する波長を各々有する３つのレーザ光源であるので、三原色の光強度比を変えることでカラー画像を再生することがきる。さらに、レーザ光源においては三原色付近で波長を任意に選ぶことができるため色再現性のよい画像を再生することができる。

また、本発明によれば、第２レンズＬと少なくとも一つの第１レンズＬの間に光源からの光を透過し、回転可能に構成された平板を少なくとも一つ有しているので、光軸を各々個別にシフト調整することができる。

また、本発明によれば、所定の径を有し、第１集光位置に配置された開口を有しているので、意図しない散乱光や面間反射光をカットすることができる。特に集光している為、光の利用効率は下げずに開口のサイズをより小さくすることができ、効率よく散乱光や面間反射光をカットすることができる。さらに、光軸を調整する場合に調整時の対象とすることができる。

また、本発明によれば、集積光源は封止されているので、ダストの混入を防ぎ、またダストによる散乱光を抑え画像品質を向上することができる。

また、本発明によれば、複数の半導体レーザは、出射開口を同一方向に向けて配置されているので、余分なスペースを少なくし、より集積化することができる。

また、本発明によれば、上述の集積光源を用いているので、超小型のプロジェタ装置を提供することができる。

また、本発明によれば、上述のプロジェクタ装置を用いるので、超小型のモバイル装置を提供することができる。

Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 第１レンズ
ｅ１ 第２レンズ
ｄ ダイクロイックプリズム
ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４ ダイクロイックプリズム
ｂ１ レーザ光
ｆ１ 第１の集光位置
ｆ２ 第２の集光位置
ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｋ４ 半導体レーザベアチップ
ＬＮ 集積光源
ＬＵ プロジェクタ装置
ＣＵ 携帯端末
ｓ１，ｓ２，ｓ３ 平行平板
Ｍ１ ミラー
Ｐ パッケージ
ＳＣ スクリーン
ｗ ウェッジ

Claims (9)

1. 第１のレーザ光を発する第１のレーザ光源と、
   第２のレーザ光を発する第２のレーザ光源と、
   第３のレーザ光を発する第３のレーザ光源と、
   前記第１〜第３のレーザ光源の各々に対応して設けられ、各レーザ光を第１集光位置へ集光する各第１レンズと、
   前記各第１レンズからそれぞれ射出されたレーザ光のうち、前記第１のレーザ光と前記第２のレーザ光とを合成して第１の合成光を形成する第１の合成手段と、
   前記第１の合成手段より光路下流位置に配置され、前記第１の合成光と前記第１レンズから射出された前記第３のレーザ光とを合成して第２の合成光を形成する第２の合成手段と、
   を備え、
   前記第１の合成手段及び前記第２の合成手段は、前記第１集光位置が前記第２の合成手段内位置又は前記第２の合成手段より射出した光路下流位置となるように配置され、
   さらに、前記第１集光位置から発散するレーザ光をコリメートする第２レンズを有することを特徴とする集積光源。
2. 前記第１〜第３のレーザ光源は、ベアチップ状の半導体レーザ光源であり、パッケージ内部に実装されていることを特徴とする請求項１に記載の集積光源。
3. 前記第１〜第３のレーザ光源は、赤色、青色、緑色に相当する波長を各々有する３つのレーザ光源であることを特徴とする請求項１または２に記載の集積光源。
4. 少なくとも一つの前記第１レンズと前記第２レンズの間に光源からの光を透過し、回転可能に構成された平板を少なくとも一つ有することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の集積光源。
5. 所定の径を有し、前記第１集光位置に配置された開口を有することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の集積光源。
6. パッケージ内に封止されていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の集積光源。
7. 前記第１〜第３のレーザ光源は、出射開口を同一方向に向けて配置されていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の集積光源。
8. 請求項１から７の何れか一項に記載の集積光源を用いることを特徴とするプロジェクタ装置。
9. 請求項８に記載のプロジェクタ装置を用いることを特徴とするモバイル機器。

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